Коэффициент использования материала определяется как отношение. Показатели эффективности использования материалов

Чистый вес выпускаемого предприятием изделия составляет 40 кг. Годовой выпуск составляет 5000 изделий. Действующий коэффициент использования материала 0,7. В результате совершенствования технологического процесса предприятие планирует повысить коэффициент использования материала до 0,8. Годовой выпуск изделия увеличится на 18%. Цена материала 25 тыс. руб. за 1 т.
Определить:
а) действующую и планируемую норму расхода материала и количество отходов на одно изделие;
б) годовую экономию от запланированного снижения материала в натуральном и стоимостном измерении;
в) как совершенствование технологического процесса повлияет на уровень отходов?

Комментарий .
Необходимо обратить внимание на то, что автор задачи упускает важный момент: не вся разность массы между массой исходных основных материалов и массой готового изделия перейдет в отходы производства. Если мы, например, просто вырезаем ножницами круг из квадратного листа бумаги, то так бы и было, но в процессе промышленной обработки изделий все намного сложнее. Например, при операции шлифования, часть металла переходит в шлифовальную пыль и уносится системами вентиляции. При операциях штамповки, лазерного резания, термообработки и т.д. часть металла переходит в угар, при операциях точения и фрезерования часть стружки выносится вместе со смазочно-охлаждающими жидкостями и так далее. То есть в норме расхода всегда присутствует такой компонент, как безвозвратные потери.

Кроме того, в ряде технологий, помимо основного изделия, образуются так называемые побочные продукты. То есть полезный продукт, который обладает некоторой ценностью и может быть реализован параллельно с основной продукцией предприятия. Например, это характерно для химических предприятий.

В результате формула выглядит не как
Нр = ЧистыйВесИзделия + Отходы, а как
Нр = ЧистыйВесИзделия + Отходы + БезвозвратныеПотери + ПобочныйПродукт

Данная задача этого не учитывает. А "в реальной жизни" прошу об этом не забывать.

Решение .
Определяем, какова норма расхода материалов в текущих условиях. Действующая норма расхода материала:
Нр(дейст)=40/0,7=57,14 кг
То есть исходный вес материала составляет 57,14 киллограммов

В результате совершенствования технологического процесса коэффициент использования материала возрастет, что означает уменьшение нормы расхода. В результате плановая норма расхода материала составит:
Нр(план)=40/0,8=50 кг

Разность между нормой расхода материалов и массой изделия является отходами (см. комментарий). Для текущих условий
57,14 - 40 = 17,14 кг
для планируемого периода
50 - 40 = 10 кг

Годовую экономию, разумеется, рассчитываем на плановый период. То есть с увеличенным объемом производства. Годовая экономия в натуральном измерении:
Эг(н) = (17,14 - 10) * 5000 * 1,18 = 42 126 кг = 42,126 т

Годовая экономия в стоимостном измерении:
Эг= 42,126 * 25 000 = 1 053 150 руб.

Совершенствование технологического процесса, приводящее к увеличению коэффициента использования материалов, сокращает уровень отходов.

Задача 2. Определить плановую норму расхода материала

Чистый вес изделия - 40кг; годовой выпуск – 2000шт; коэффициент использования материала – 0,75. Предприятие планирует увеличить его до 0,80. Цена за 1т. Материала – 8500грн. Определить фактическую и плановую нормы расхода материала и годовую экономию от увеличения коэффициента использования материала в натуральном и стоимостном выражении.

Решение .

Найдем коэффициент использования материала. Этом можно сделать по формуле:

Коэффициент использования материала = m / Нр

m – масса изделия

Нр – норма расхода

Подставим значения в формулу.

Сначала найдем фактическую норму выработки.

1. Нр (факт) = 40/0,75 = 53,3 (кг)

Найдем плановую норму выработки

2. Нр(план) = 40/0,8 = 50 кг

Найдем годовую экономию ресурсов в натуральном выражении. Для этого вычтем плановую норму выработки из фактической и умножим полученный результат на годовой выпуск изделий.

3. Годовая экономия в натуральном выражении =(53,3-50)*2000= 3,3*2000=6600(кг) = 6,6(т) Экономия материала в год

Найдем экономию в стоимостном выражении. Для этого умножим количество сэкономленного материала на его цену за тонну.

4. Годовая экономия в стоимостном выражении = 6,6*8500 = 56100(грн.)

Задача 3. Определить коэффициент использования материала

Чистый вес изделия – 250кг, величина фактических отходов при обработке – 60кг. В результате усовершенствования технологии изготовления деталей изделия,отходы сократятся на 12%. Определить коэффициент использования материала и долю отходов до и после изменения технологического процесса.

Решение .

Найдем норму выработки после изменения технологического процесса. Для этого найдем количество отходов после изменения технологического процесса и прибавив чистый вес изделия.

1. Нр = (60*12%)/100 + 250 = 52,8+250 = 302,8 кг.

Найдем коэффициент использования материала.

С начала рассчитаем коэффициент после внедрения изменений в технологической процесс.

2. Коэффициент использования материала = 250/52,8+250=250/302,8 = 0,825

Найдем коэффициент до изменений технологического процесса.

3. Коэффициент использования материала=250/250+60=250/310=0,806

Найдем долю отходов до изменения технологического процесса

4. Доля отходов до изменения = 60/250+60 = 60/310=0,193

5. Доля отходов после изменения = 52,8/52,8+250=52,8/302,8 = 0,174

Вывод: в результате усовершенствования технологии изготовления деталей вырос коэффициент использования материала с 0,806 до 0,825, а доля отходов сократилась с 0,193 до 0,174.

Задача 4. Определить норму расхода материалов на одно изделие

Определить норму расхода материалов на одно изделие, если средний вес изделия 2.1 кг, коэффициент использования материала – 0,9.

Решение .

Чтобы найти норму выработки нам нужно составить уравнения исходя из формулы нахождения коэффициента использования материала.

Коэффициент использования материала = m / Hp

m – масса изделия

Нр – норма расхода

Составим уравнение.

Ответ: норма выработки составляет 2,3кг.

Задача 5. Определить перерасход материала в натуральном и стоимостном выражении

По вине отдела поставки, цеху был поставлен неверный материал, вследствие чего норма расхода его на единицу изделия составит 4,012 кг, при установленном нормативе 3871кг. Из этого материала изготовлено

10 000 изделий. Цена 1т мерного материала 8120грн, а немерного 8000грн. Определить перерасход основного профиля другим в натуральном и стоимостном выражении.

Решение .

Найдем расход материала в натуральном выражении. Для этого нам нужно расход материала на единицу изделия умножить на количество изделий.

С начала найдем расход при использовании немерного материала

1. Расход в натуральном выражении при использовании немерного материала = 4,012*10 000= 40 120 кг.

Теперь найдем расход при использовании мерного материала.

2. Расход в натуральном выражении при использовании мерного материала = 3,871*10 000=38 710 кг.

Найдем расход мерного материала в стоимостном выражении

Расход мерного материала в стоимостном выражении = 38,710*8120= 314 325,2 грн.

Найдем расход немерного материала в стоимостном выражении.

Расход немерного материала в стоимостном выражении=40,120*8000=320 960грн.

Теперь мы можем найти перерасход материала в стоимостном выражении.

Перерасход материала в стоимостном выражении = 320 960-

314 325,2=6634,8 грн.

3. Перерасход материала в натуральном выражении = 40 120-38 710=

При проектировании заготовки для каждого варианта ее изготовления рассчитываются три коэффициента использования материала, учитывающие его потери:

По всему технологическому процессу

В заготовительном цехе

(6)

В механическом цехе

(7)

где М дет. , М исх.заг. , М заг. – массы детали, исходной заготовки (слитка, болванки, прутка, трубы и прочее) и заготовки (отливки) соответственно.

При выборе метода получения заготовки учитывают наиболее важный для данного производства показатель.

Окончательный выбор метода получения заготовки

По наименьшей себестоимости или (в случае ее равенства по двум рассматриваемый вариантам) по максимальному коэффициенту использования материала окончательно выбрать метод получения заготовки. В первом случае необходимо рассчитать годовой экономический эффект, руб., от внедрения рационального способа получения заготовки по формулам:

при неизменном технологическом процессе механической обработки, а в общем случае

где S заг.2 , S дет.2 – себестоимость изготовления заготовки и детали по выбранному варианту;

S заг.1 , S дет.1 – себестоимость заготовки альтернативного варианта;

N – годовая программа выпуска изделий, шт./год.

7. Контрольные вопросы

1. Приведите схему литейного производства; опишите сущность процесса. Поясните значение литейного производства в машиностроении. В чём состоит экономичность этого процесса?

2. Опишите основные литейные свойства сплавов и пути получения отливок без дефектов.

3. Как оценивается качество для различных по назначению групп отливок?

4. Какие факторы влияют на выбор метода получения заготовки литьём? Приведите примеры.

5. Опишите методы получения заготовок литьём; дайте их технические характеристики; укажите область применения.

6. Опишите технологию изготовления отливки в песчаные формы. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

7. Опишите технологию изготовления отливки в металлические формы (кокиль). Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

8. Опишите технологию изготовления отливки в оболочковые формы. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

9. Опишите технологию изготовления отливки литьём по выплавляемым моделям. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

10. Опишите технологию изготовления отливки под давлением. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

11. Опишите технологию изготовления отливки методом центробежного литья. Разновидности, преимущества, недостатки и область применения этого способа. Ответ поясните схемами.

12. Какие цели преследует предварительная термическая обработка отливок? Перечислите виды термической обработки отливок, применяемые для различных сплавов, и укажите достигаемые результаты.

13. Перечислите и поясните, какие сведения на чертёж отливки наносят конструктор изделия, технолог механического цеха.

14. Укажите порядок разработки чертежа отливки.

15. Как реализует требования, выдвинутые конструктором детали и технологом механического цеха при проектировании чертежа заготовки, технолог заготовительного цеха при проектировании технологии литья? Проиллюстрируйте, объясните.

16. Что такое ПРИПУСК на механическую обработку? Зачем он назначается, как определяется? Проиллюстрируйте.

17. Что такое напуск? Зачем он назначается? Проиллюстрируйте.

18. Какие факторы влияют на точность отливки? Какие погрешности учитывают в допусках на отливки? Правило деления поля допуска на отливки.

19. Укажите и поясните технологические требования к конструкции деталей, получаемых литьём.

Библиографический список

1. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. – М.: изд-во стандартов, 1989. – 54 с.

2. ГОСТ 3.1125-88. Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок. – М.: изд-во стандартов, 1988. – 19 с.

3. ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические условия. – М.: изд-во стандартов, 1989. – 56 с.

4. ГОСТ 321.2-92. Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров. – М.: изд-во стандартов, 1992. – 20 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя /Сост. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков. – М.: Машиностроение, 1985. – Т1. – 556 с.

6. Автоматизация проектирования технологических процессов /Под общ. ред. И.Л. Капустина. – М.: Машиностроение, 1985. – 304 с.

7. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – Минск: Высш. школа, 1983. – 255 с.

Исходные данные к индивидуальному заданию (пример)

Материал Бр ОФ10-1

Отливка общего назначения

Программа выпуска N 10000 шт./год

Плоскость разъема формы – по оси симметрии отливки

Пример выполнения чертежа отливки

	Рис.П.1.2. Эскиз заготовки (пример)

1. Точность отливки 6-5-6-0 См 0,44 ГОСТ 26645-85

2. Масса 0,92-0,39-0,01-1,32 ГОСТ 26645-85

3. Отливка I группы ГОСТ 977-88

4. Группа сложности отливки 2

5. Твердость НВ 80

6. Неуказанные литейные радиусы 5 мм

7. Неуказанные литейные уклоны 1°

8. Глубина залегания дефектов не более 0,5 h величины припуска на обработку

Приложение 2

Таблица П.2.1 Характеристики металлов и сплавов

Материал	Плотность, г/см 3	Температура плавления, 0 С
СТАЛИ
	7,85	Около 1500
	7,826	-//-
	7,021	-//-
15Л, 20Л	17,83	-//-
30Л	7,82	-//-
40Л	7,85	-//-
15ХГС	7,85	-//-
20X1ЗЛ	7,74	-//-
Р9К10	8,1	-//-
ШX15	7,81	-//-
Латунь	8,5	Около 1080
БРОНЗА		-//-
010Ф1	8,8	-//-
0Ф10-1 (в кокиль)	8,76	-//-
0Ф10-1 (в землю)	8,59	-//-
АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Ал 1	2,81	Около 600
Ал 4	2,65	-//-
Ал 5	2,7	-//-
ЧУГУНЫ
Чугун серый	7,3	Около 1100
Чугун ковкий	7,45	-//-

Таблица П.2.2 Ориентировочные данные для определения серийности производства отливок

Группа отливок по массе	Масса отливки, кг	Годовой выпуск отливок одного наименования при различных типах производства, шт
единичном	мелко­серийном	серийном	крупно­серийном	массо­вом
(мелкие)	<20	<300	300–3000	3000–35000	35000–200000	>200000
20–100	<150	150–2000	2000–15000	15000–100000	>100000
(средние)	101–500	<75	75–1000	1000–6000	6000–40000	>40000
501–1000	<50	50–600	600–3000	3000–20000	>20000
(крупные)	1001–5000	<20	20–100	100–300	300–4000	>4000
(очень крупные)	5001–10000	<10	10–50	50–150	150–1000	>1000
>10000	<5	5–25	25–75	>75	-

Таблица П.2.3 Классификация отливок по назначению

Таблица П.2.4 Технические возможности методов литья

Класс точности отливки (квалитет)	Параметры шероховатости по ГОСТ 2789-73	Припуск, мм	Коэффициент использования материала (КИМ )	Выход годного литья, %	Проблемы
6–14 (IT 14–19)	Rz40 (для цветных сплавов) Rz80 и грубее (прочие)	2–14	0,71	30–50	Низкая точность, высокая трудоемкость
4–11 (IT 13–18)	Rz20 (для цветных сплавов) Rz40 и грубее (прочие)	1,5–8	0,74	410–50	Трудно получать тонкостенные отливки сложной конфигурации (особенно из сплава с большой усадкой)
3–8 (IT 12–15)		0,2–0,7	0,91		Большая трудоемкость, сложность автоматизации процесса, высокая стоимость отливок
3–8 (IT 12–15)	Ra2,5 (для цветных сплавов) Rz20 и грубее (прочие)	1–8	0,90	50–60	Высокая стоимость синтетических смол
3т–7 (IT 11–14)	Ra0,63 (для цветных сплавов) Ra1,25 и грубее (прочие)	0,3–1,5	0,95		Низкая стойкость пресс-форм при получении отливок из сплавов с высокой температурной плавления

Таблица П.2.5 Области применения основных способов литья

Способ литья	Получаемые отливки
В песчаные формы	Любых конфигураций, размеров и массы
В металлические формы (кокили)	Простые и средней сложности, мелкие и средние по массе и размерам в серийном и массовом производстве
Центробежное	Мелкие и средние в серийном и массовом производстве, имеющие форму тел вращения
В оболочковые формы	Мелкие и средние, средней сложности с повышенной точностью и чистотой поверхности в серийном и массовом производстве
По выплавляемым моделям	Мелкие любой сложности, с большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности в основном из стали и труднообрабатываемых сплавов при серийном и массовом производстве
Под давлением	Мелкие любой конфигурации, с большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности из цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов в крупносерийном и массовом производстве
Непрерывное	Длинные, круглого и прямоугольного сечения в массовом производстве

Таблица П.2.6 Классификация отливок по сложности

Приложение 3

значения базовой себестоимости и поправочных коэффициентов методов литья

Показатели использования оборотных фондов на предпри­ятии. Для анализа и планирования расхода материальных ресурсов могут быть использованы следующие показатели: коэффициент использования, коэффициент раскроя, выход продукта (полуфабриката), коэффициент извлечения продукта из исходного сырья.

Коэффициент использования характеризует степень исполь­зования сырья и материалов и определяется отношением по­лезного расхода (массы, теоретического расхода) к норме рас­хода материалов, установленной на изготовление единицы продукции (работы).

Коэффициент раскроя - показатель, характеризующий сте­пень полезного использования листовых, полосных, рулонных материалов главным образом в заготовительном производст­ве; определяется отношением массы (площади, длины, объема) производственных заготовок к массе (площади, длине, объему) исходной заготовки раскраиваемого материала.

Расходный коэффициент - показатель, обратный коэффи­циенту использования и коэффициенту раскроя. Он определя­ется как отношение нормы расхода материальных ресурсов, установленной на производство единицы продукции (работы), к полезному их расходу.

Выход продукта (полуфабриката) выражает отношение ко­личества произведенного продукта (полуфабриката) к количе­ству фактически израсходованного сырья. Например, выход ткани из пряжи, сахара из сахарной свеклы, растительного масла из маслосемян, пиломатериалов из древесины и др.

Коэффициент извлечения продукта из исходного сырья ха­рактеризует степень использования полезного вещества, содер­жащегося в соответствующем виде исходного сырья. Он опре­деляется отношением количества извлеченного полезного ве­щества из исходного сырья к общему его количеству, содержащемуся в этом сырье.

Важнейшим обобщающим показателем уровня использова­ния всех материальных ресурсов на предприятии является материалоемкость продукции; обратный показатель материа-лоемкости продукции - материалоотдача.

Материалоемкость (M е) и материалоотдача продукции (Мо) определяются по формулам

где МЗ - количество израсходованных материальных ресурсов на предприятии;

ТП - выпуск товарной продукции на предприятии;

Vp - объем реализованной продукции.

К частным показателям материалоемкости продукции от­носятся металлоемкость, электроемкость и энергоемкость.

Показатель металлоемкости продукции (M мет) определяет­ся по формуле

электроемкости (Мзд):

энергоемкости (Мдд):

Все эти частные показатели могут быть определены как в натуральном, так и в стоимостном исчислении.

Для любого предприятия, особенно для машиностроитель­ного, очень важно знать, насколько рационально используется металл. С этой целью используются такие показатели уровня использования металла, как коэффициент относительной ме­таллоемкости, коэффициент использования металла и интег­ральный коэффициент использования металла.

Коэффициент относительной металлоемкости (K о.м) характери­зует уровень использования металла на стадии проектирования и конструирования машин и оборудования и показывает, насколь­ко совершенна та или иная конструкция со стороны рациональ­ного использования металла, определяется по формуле

В качестве параметра может выступать, например, мощ­ность трактора в лошадиных силах, мощность двигателя в кВт, грузоподъемность автомобиля в тоннах и т.д.

Коэффициент использования металла (Ки.м) определяется по формуле

Он характеризует уровень использования металла на ста­дии изготовления машин, оборудования или конструкций.

Для обобщающей характеристики использования металла как на стадии проектирования и конструирования машин и оборудования, так и на стадии их изготовления применяется интегральный коэффициент использования металла (Kgm ), ко­торый определяется по формуле

Чем меньше величина этого показателя, тем более совер­шенна конструкция и лучше используется металл при изготов­лении продукции на предприятии.

Пример

На тракторном заводе выпускались тракторы мощностью 200 л.с., а их чистый вес составлял 4,5 т. Черновой вес металла на изготовление одного трактора - 6,0 т.

После совершенствования конструкции трактора и внедре­ния новой техники в производство его мощность увеличилась до 250 л.с. при сохранении прежнего чистого веса, а черновой расход металла на один трактор составил 5 т.

Определите показатели использования металла до и после совершенствования конструкции и внедрения новой техники.

Решение

1. Определяем показатели использования металла до со­вершенствования конструкции трактора и внедрения новой техники:

2. Определяем показатели использования металла после совершенствования конструкции трактора и внедрения новой техники:

Таким образом, общая экономия металла на 1 л.с. со­ставила 9,3 кг (29,3-20).

Показатели использования материальных ресурсов очень разнообразны и зависят от специфики и профиля предприятия. Например, в железорудной промышленности основными пока­зателями, характеризующими использование добываемой сы­рой руды, являются: содержание металла в концентрате, вы­ход концентрата, извлечение железа в концентрат и содержа­ние железа в хвостах. Эти показатели характеризуют процесс обогащения с точки зрения рациональности использования сырой руды.

Выход концентрата из железной руды (υ) определяется по формуле

где α, β, θ - соответственно содержание железа в исходной руде, концентрате и хвостах, %;

Qk , Qp - соответственно масса полученного концентрата и израсходованной сырой руды для получения кон­центрата, т.

Степень извлечения железа в концентрате отражает полно­ту извлечения полезного компонента природных ресурсов и отчасти характеризует эффективность процесса обогащения. Ее определяют как отношение массы металла в концентрате к массе металла в исходной руде:

Следует отметить, что для каждого горнорудного предпри­ятия все эти показатели должны иметь оптимальные вели­чины, рассчитанные с учетом затрат на добычу, обогащение и транспортировку, а также затрат на металлургический пере­дел. Определенные таким образом, они будут отражать и минимальные материальные затраты.

На предприятиях химической промышленности показатель использования материалов (К„м) определяется по формуле

где Рт.м - теоретический расход материалов (установленный в соот­ветствии с утвержденной технологией или рецептурой);

Рф.м - фактический расход материалов (обычно превышает теоретический расход на величину потерь, возникающих при химической реакции).

Важным показателем, характеризующим уровень исполь­зования материальных ресурсов на любом предприятии, явля­ется удельный расход какого-либо материального ресурса на единицу выпускаемой продукции в натуральном выражении.

Анализ этого показателя в динамике позволяет судить о том, проводится ли на предприятии политика в области ресурсосбережения, успешно ли она решается.

Если в динамике фактический расход материальных ресур­сов на единицу продукции (работы) имеет тенденцию к сниже­нию, то на предприятии реализуется политика по рациональ­ному использованию материальных ресурсов.

Учет отпуска металла со склада в заготовительный цех

Учет порезки металла по картам-заявкам

Расчет эффективности расхода металла

Затраты на материалы в структуре себестоимости продукции машиностроения составляют значительный удельный вес, поэтому контроль за расходованием металла положительно влияет на рентабельность производства. Рациональное и нормируемое использование металла, снижение уровня материальных затрат во многом определяются постановкой первичного учета и организацией аналитической работы.

Рассмотрим специфику работы заготовительного цеха машиностроительного завода, в котором перерабатывается порядка 70 % металла.

Отпуск металла со склада

Машиностроительное производство предполагает наличие на складе большого количества различных сортов металла. И чтобы проконтролировать его использование, предприятия, как правило, разрабатывают перечни потребляемого металла по его однородным признакам используют детальную группировку металла по техническим признакам и свойствам, например, металл черный и цветной. Внутри групп и подгрупп металл учитывается в разрезе отдельных видов, марок, сортов и типоразмеров.

Обратите внимание!

Металл должен отпускаться со склада в заготовительный цех по весу в строгом соответствии с расходными нормативами на заданный объем производства, в пределах предварительно установленных лимитов.

Лимиты на отпуск устанавливаются на основе разработанных службой главного технолога норм расхода материалов, производственных программ цехов, с учетом остатков металла на начало и конец планируемого периода.

Чтобы проконтролировать расход металла на предприятии, можно установить такой порядок: отпуск металла металлом (например, листами, швеллерами, трубами) осуществляется только в заготовительный цех. Все остальные цеха получают металл уже в виде заготовок, порезку которых в заданный размер выполнил заготовительный цех.

Например, механический или сварочный цех будут получать от заготовительного цеха на обработку, сварку или установку заготовки на детали — ребро, стенка, фланец и т. п.

Ревизия по металлу должна проводиться одновременно по складу металла и по заготовительному цеху. На некоторых предприятиях (как правило, не крупных) деление на склад металла и заготовительный цех (участок) весьма условно, только документально — по штатному расписанию, по подотчету в бухгалтерии.

Со склада в заготовительный цех металл поступает по лимитно-заборным картам.

К сведению

Предприятие вправе разработать собственные формы учетных документов по движению металла, учитывающие специфику. Главное, чтобы документы содержали весь набор необходимых реквизитов, установленных для первичных документов.

Лимитно-заборная карта является оправдательным документом для списания металла со склада. Исходя из плановой потребности, продукции, которая уже в запуске или планируется к запуску, экономисты планово-экономического отдела (ПЭО) выписывают лимитно-заборные карты в двух экземплярах на месяц. Один экземпляр карты передается заготовительному цеху, второй — на склад.

В каждом экземпляре указываются лимит, наименование, шифр затрат и другие данные.

Металл в производство отпускается со склада при предъявлении мастером (кладовщиком) заготовительного цеха своего экземпляра лимитно-заборной карты. Кладовщик склада отмечает в обоих экземплярах дату и количество отпущенных материалов, после чего выводит остаток лимита.

В лимитно-заборной карте заготовительного цеха расписывается кладовщик склада, а в лимитно-заборной карте склада металла — мастер/кладовщик цеха. Это обеспечивает взаимный контроль за правильностью производимых в первичном документе записей.

По окончании месяца оба экземпляра лимитно-заборных карт передаются в бухгалтерию, где сверяются их итоги и отражается расход металл со склада и взятие на учет в заготовительном цехе.

Обратите внимание!

Лимитно-заборные карты позволяют контролировать получение металла со склада в пределах предусмотренного лимита и сокращают число разовых документов.

В случае возврата неиспользованного металла об этом делается запись также в лимитно-заборной карте (как правило, с оборотной стороны) без составления дополнительных сопроводительных документов.

К сведению

Лимитно-заборная карта может выписываться на получение металла как на один вид продукции, так и на перечень продукции, которая уже частично в запуске или которую только планируется запускать — все зависит от размеров, вместимости склада металла и кладовой заготовительного цеха.

В чем особенности отпуска металла? Металл приходит, например, в листах, числится в учете в килограммах, на продукцию согласно нормам нужен вес, эквивалентный 2/3 этого листа. На этапе получения металла по лимитно-заборной карте нет смысла резать этот лист: если вы отрежете сейчас, то при раскрое на заготовки может не хватить металла на крупногабаритные детали.

Такой лист отпускается в заготовительный цех целиком, и уже после его раскроя на заготовки будет выведен остаток. Отслеживаться эти остатки будут уже по заготовительному цеху. При необходимости остаток можно вернуть на склад металла, если он крупный. Поэтому когда со склада металл отпускается только в один цех — заготовительный, всегда знаешь, где искать дефицитную позицию: или на складе металла, или в заготовительном цехе.

Поэтому в представленной лимитно-заборной карте и наблюдаются отклонения от норм: по позиции «Лист S8 Сталь 45 арт. 11478» отпустили в цех на 0,73 кг меньше, а по позиции «Труба проф. 25×25×2 арт. 15784» — на 14,6 кг больше. Конечно, это может быть и результатом неточностей в учете, злоупотреблений.

На данном этапе можно предложить следующее:

• при оприходовании металла от поставщика указывать в учетной карточке вес одной единицы листа или трубы (например, привезли 10 шт. листов и поставили на приход под одним артикулом и общим весом);
• разрешить перерасход или недобор по нормам согласно лимитно-заборной карте, не меньше/больше чем вес одной штуки соответствующего наименования металла.

К сведению

Отклонения по лимитно-заборной карте при надлежащем построении учета не отражаются на себестоимости продукции, а влияют только на уровень складских остатков по каждому подразделению и планы поставок металла.

Порезка на заготовки

Операции по порезке металла на заготовки, идентификация этих заготовок, расход металла по технологическим документам на конкретную деталь по нормативу оформляются с помощью карты-заявки на получение заготовок. Стоимость заготовок по этому документу и должна отражаться в себестоимости продукции.

Выписывает карту-заявку на получение заготовок уполномоченный сотрудник цеха, которому нужны заготовки (это, как правило, мастера и технологи механического, сборочно-сварочного, экспериментального цехов). Цех-заказчик указывает:

• назначение заготовки (шифр продукции, куда будет входить уже готовая деталь);
• идентификационные данные детали (наименование, децимальный номер чертежа);
• количество необходимых заготовок.

Данные по чистовому размеру заготовки и по размеру заготовки с припуском (норма расхода) — это данные технической документации, проработанные отделом главного технолога, поэтому попадают в карту-заявку автоматически или проставляются заказчиком из технической документации вручную.

Обратите внимание!

Мастер цеха-заказчика, руководитель заготовительного цеха только контролируют такие параметры, как чистовой размер заготовки, размер заготовки с припуском. Они не должны отвечать непосредственно за норму расхода — только за факт.

Данные по фактическому расходу заполняет мастер или технолог заготовительного цеха исходя из фактически израсходованного металла. В идеальном варианте графы «Размер заготовки с припуском» и «Фактический расход» отличаться не должны (см. пример карты-заявки далее). Так бывает с кругом, трубой, швеллерами — металлом, расходуемым по метражу.

Если порезка заготовки выполняется из листа, то одновременно с деталью могут образовываться куски, пригодные для вырезки более мелких деталей — деловой отход и значительно более мелкие, не пригодные к использованию — металлолом. Чтобы судить о том, были такие отходы или нет, в карте-заявке предусмотрено место для эскиза. Данные о количестве образовавшихся деловых отходов и металлолома также указываются в этом первичном документе и ставятся на приход.

Карта-заявка на получение заготовок позволяет не только проконтролировать фактическое списание, его соответствие нормам, выявить экономию/перерасход по каждой отдельно взятой заготовке или партии заготовок: мастер заготовительного цеха не может просто так взять и порубить металл на куски, которые потом могут вообще не понадобиться. Для расходования металла у него должны быть основания.

Например, у мастера заготовительного цеха недостача по позиции «Круг D 75 Сталь 20». Он знает, что планируется ревизия по складу металла и по заготовительному цеху — будут ревизировать металл, но не заготовки, и может провести в учете раскрой заготовки без фактической вырубки — недостача выявлена не будет.

Важно

Заготовки должны изготавливаться только на основании заявки от специалистов цехов, которые потом эти заготовки обрабатывают — превращают в готовую деталь, готовую продукцию. В зависимости от дороговизны используемого металла, качества планирования карты-заявки кроме цеха-заказчика могут дополнительно визировать специалисты производственно-диспетчерского отдела. Это будет подтверждением того, что изготовление продукции, куда входит эта деталь, действительно предусмотрено производственной программой.

Заготовки заготовительный цех передает в обрабатывающие цеха по накладным поштучно, но с сохранением аналитики исходного материала.

Эффективность расхода

Отдельно взятая карта карта-заявка на получение заготовок не дает представления о том, насколько полно был использован, например, лист металла, каковы суммарные потери по одной номенклатурной позиции металла (артикулу, одному приходу, одному листу), поскольку в карте представлена аналитика расхода только на одну заготовку детали или партию одинаковых заготовок. В связи с этим целесообразно составлять сводный документ — «Контрольную аналитику расхода металла по артикулу», в котором отражается весь перечень вырезанных из данного листа заготовок, полученный деловой отход и металлолом. При необходимости экономист может поднять каждую отдельную карту-заявку, на которую есть ссылка.

В этом документе по одному артикулу выведены следующие коэффициенты эффективности:

1. Коэффициент полезного использования металла - определяется делением количества металла, израсходованного на заготовки (с учетом припусков на порезку, вырубку), на общий исходный вес этого металла:

16,095 / 16,95 = 0,9496.

К сведению

Каждое предприятие должно стремиться максимально увеличить этот коэффициент, ведь чем он больше, тем эффективнее раскрой, тем экономичней расход металла, как следствие — экономия на закупке материалов.

2. Коэффициент делового отхода (остатков) — определяется делением веса кусков полученного делового отхода на общий исходный вес:

0,721 / 16,95 = 0,0425.

3. Коэффициент отходов (металлолом) — вес полученного металлолома делится на общий вес:

0,134 / 16,95 = 0,0079.

В зависимости от учетной политики, отношения руководства к нормам могут быть следующие манипуляции со стороны персонала заготовительного цеха:

• либо больше металла списывается на вес заготовки, и тогда наблюдается перерасход норм по отдельным деталям;
• либо больше списывается на деловой отход и металлом — отсюда высокие и неэффективные значения коэффициентов полезного использования металла, делового отхода и металлолома.

Экономисту не следует отказываться от работы с такими коэффициентами. Важно организовать получение подобной аналитики, накопить статистику по этим коэффициентам, проанализировать ее с учетом номенклатуры изготавливаемой продукции, применяемого для порезки/вырубки заготовок оборудования, мастеров, кладовщиков, рабочих заготовительного цеха.

Статистика и анализ должны выполняться отдельно по каждому типоразмеру, например отдельно по листам S8 и S20. По итогам анализа следует утвердить у руководства нормативные значения для каждого коэффициента. Тогда, если в текущем отчетном периоде коэффициент полезного использования металла будет ниже утвержденного уровня, экономист будет иметь право затребовать с цехового руководства объяснения.

Еще одно направление анализа эффективности раскроя — определение коэффициента использования металла на деталь. Рассчитывается по формуле:

К м = М д / М н,

где Км — коэффициент использования металла на деталь (мера плотности размещения заготовок);

М д — масса детали, кг;

М н — норма расхода материала на одну деталь, кг.

Коэффициент показывает уровень эффективности использования металла, соблюдения норм расходования, а также степень точности изготовленных заготовок:

• грубые — Км < 0,5;
• пониженной точности: 0,5 ≤Км <0,75;
• точные: 0,75 ≤Км ≤0,95;
• повышенной точности, для которых Км >0,95.

Рассчитаем коэффициент использования металла на деталь «Фланец АВС 1544.01.008» (результат представлен в табл. 1).

Таблица 1

Расчет коэффициента использования металла на деталь «Фланец АВС 1544.01.008»

Разница коэффициентов незначительная:

0,647 - 0,653 = -0,006.

Оба коэффициента попадают в группу заготовок пониженной точности. Можно утверждать, что 0,353 части заготовки ушло в металлолом, стружку, угар. Конечно, эффективность использования металла определяется формой детали. И если по предыдущим трем коэффициентам экономисту необходимо работать с сотрудниками заготовительного цеха, то в данном случае — с технологами, ведь именно они расписывают технологию изготовления, закладывают исходные материалы и нормы расхода.

Чтобы повысить коэффициент использования металла на деталь, следует:

• по наиболее материалоемким, наиболее часто изготавливаемым деталям — выполнить обозначенный выше расчет;
• по заготовкам грубой и пониженной точности — составить отдельный список и передать его главному технологу;
• потребовать у главного технолога пересмотреть технологию изготовления деталей в списке, возможно, есть возможность изготовить деталь по другой технологии или с привлечением сторонней кооперации;
• одновременно передать список главному конструктору, чтобы он пересмотрел конструкцию изготавливаемой продукции и по возможности заменил приведенные в перечне детали на приближенные к К м >0,95;
• если отдельная продукция содержит слишком много грубых деталей, предложить руководству отказаться от ее изготовления, а конструкторам вместо нее разработать более эффективную с точки зрения расхода металла конструкцию.

Рассмотрим на примере. Так, первоначально стоимость материалов по Фланцу АВС 1544.01.008 составляет 5,3 × 120 = 636 руб., из них только 0,647 × 636 = 411,49 руб. стоит деталь, а 224,51 руб. «ушли» в отходы.

Если удастся повысить К м до 0,95, то стоимость материалов в заготовке составит 411,49 / 0,95 = 433,15 руб.

Экономия на одной детали составит 636 - 433,15 = 202,85 руб.

Если таких деталей выпускается в год 1000 шт., экономия составит 202 850 руб. в год только на одной детали. А таких в перечне может быть не одна.

Вообще это довольно интересное направление работы с технологами. Но нужно помнить, что если по материалам планируется экономия в 202,85 тыс. руб., то предприятие не должно получить значительное увеличение трудозатрат (со всеми начислениями и связанными с трудом накладными расходами), — такая экономия бессмысленна, да и экономией это не назовешь.

Разрешение на замену

Пониженные значения коэффициента использования металла на деталь (фактического к плановому) часто наблюдается, когда на предприятии одна номенклатура заменяется на другую, например вместо листа S8 взяли лист S12. Такая замена металла обычно выполняется после оформления разрешительного документа — акта-разрешения на замену .

При замене в лимитно-заборной карте указывают: «Замена согласно акту № _» , при этом обязательно уменьшают остаток. Действие такого акта принято ограничивать — временем, видом продукции или одной-единственной деталью. Обычно оформляют на срок не более 3 месяцев.

В акте заполняются все реквизиты: количество, объем партии, срок действия документа и т. д. Срок его действия может корректировать руководитель, утверждающий разрешение.

В случаях когда требуемого по технологии металла на данный момент нет, на основании акта можно использовать другой разрешенный, но не предусмотренный нормами металл с идентичными свойствами.

Акт-разрешение обязательно визируют руководители отдела материально-технического снабжения (ОМТС), производственно-диспетчерского отдела (ПДО), ПЭО, отделов главного конструктора и главного технолога, утверждает директор по производству.

Продолжение читайте в следующем номере.

Е. С. Панченко,
бизнес-консультант

Обоснование выбора заготовки проведем, по расчетам коэффициента использования металла.

где, Р дет – масса детали

Р заг – масса заготовки

Масса детали задана чертежом. Рдет = 5,2 кг.

Припуски на обрабатываемые поверхности приведены в таблице 3.3.

Форма и размеры заготовки приведены на рисунке 2.

Заготовка имеет форму цилиндрического кольца. Массу кольца (кг) определим по формуле:

m = V ´ g ´ 10 -6 , (2)

где V – объем кольца;

g – удельная плотность стали, g = 7,85 кг/м 3 .

Объем кольца определим по формуле:

, (3)

где D и d – диаметры, соответственно, наружный и внутренний диаметр кольца;

l – толщина кольца.

Следовательно, для определения массы любого кольца можно составить формулу:

, (4)

Определим массу заготовки, размеры которой указаны на рисунке 1:

Коэффициент использования материала:

Для условий среднесерийного производства коэффициент использования материала для поковок должен быть более 0,43, следовательно заготовка выбрана верно.

4. Составление плана обработки обрабатываемых поверхностей.

План обработки сведен в таблицу 2 .

Таблица 2

Обрабатываемая поверхность		Точность обработки
квалитет точности	предельное отклонение
Æ153 -0,5	заготовка	-		-
черновое точение		-0,87	12,5
чистовое точение	-	-0,5	6,3
Æ72Н7	заготовка			-
черновое растачивание		h13 -0,46	12,5
получист. растачивание		h10 -0,12	6,3
чистовое растачивание		h8 -0,054	2,5
шлифование		Н7()	1,25
Торцы (р-р 65 -0,74)	заготовка	-		-
черновое подрезание		0,74	6,3
чистовое подрезание		0,74	2,5

5. Определение припусков на обработку по стадиям, установление промежуточных размеров с допусками расчетно-аналитическим методом на поверхность Æ72Н7.

Припуском на обработку называют слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в процессе ее обработки резанием. Общим припуском называют слой металла, необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов, т.е. всего процесса обработки данной поверхности от черной заготовки до готовой детали. Общий припуск определяется разностью размеров черной заготовки и готовой детали.

Для шестерни по аналитическим формулам рассчитаем припуски на отверстие Æ72 Н7, шероховатостью обработки Rа=1,6 мкм.

1) Определим количество стадий обработки

1.1) Заготовка поковка – 16 квалитет точности;

1.2) Растачивание черновое – 13 квалитет точности;

1.3) Растачивание чистовое – 10 квалитет точности;

1.4) Шлифование – 7 квалитет точности.

2) Определяем минимальный припуск на обработку .

где Rz i -1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

h i -1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе;

∆ ∑ i -1 – суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем технологическом переходе;

ε yi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Занесем в расчетную карту последовательный порядок технологических переходов в порядке их выполнения. Для каждого перехода запишем значение R z , h, D S , e, Td.

Таблица 3

Технические переходы обработки	Элементы припуска в мкм.	Расчётный припуск 2Z min в мкм	Расчёт. размер в мкм.	Допуск на размер мкм.	Пред. Размеры, мм	Предельное значение припуска
R z	h	D å	E	Dmax	Dmin	2Z min	2Z max
Заготовка				-		65,215			63,1		-
Черновое растачивание			125,4			70,853			70,54
Чистовое растачивание			5,01			71,69		71,7	71,58
Шлифование					340,2	72,03		72,03	71,0
S =

2.1) R z и h определяем

2.2) Определяем суммарные отклонения расположения поверхностей:

(6)

где ∆ к – общая кривизна поковки;

∆ см – смещение оси фланца относительно оси стержня при его высадке, ∆ см =2,0мм.

∆ к = ∆ К ´ Д, (7)

где ∆ К - удельная кривизна, ∆ К = 3мкм на 1 мм сечения (диаметра детали) .

Д – диаметр заготовки

∆ к =3´168=504мкм

Величина остаточного суммарного расположения отклонения заготовки:

(8)

где К Ц – коэффициент уточнения.

Для поковки К Ц = 0,06 – черновое растачивание;

К Ц = 0,04 – чистовое растачивание;

К Ц = 0,03 – шлифование.

∆ ∑ЧЕРН = 0,06´2090= 125,4мкм

∆ ∑ЧИСТ = 0,04´125,4 = 5,01 мкм

∆ ∑шлиф. = 0,03´5,01 = 0,15 мкм

Если ∆ ∑ < 1, то значениями отклонений на шлифование можно пренебречь.

2.3) Определим погрешность установки на выполняемом переходе. Токарная обработка ведется в трехкулачковом патроне, обработка с базированием по необработанной поверхности, e уст =500 мкм при черновой обработке и 120 мкм на чистовой обработке и шлифовании .

2.4) Определим минимальные припуски

2Zmin ЧИСТ мкм

2Zmin ШЛИФ мкм

2.5) Определим наибольший расчетный размер для перехода, предшествующего конечному, вычитая из наибольшего размера по чертежу расчетного припуска 2zmin и занесем в таблицу.

D расч.шлифов.= 72,03 мм

D расч. чист.растач.= 72,03 -0,34=71,69 мм

D расч.черн. растач.= 71,69 –0,837=70,853 мм

D расч загот. =70,853 -5,638=65,215мм

2.6) Установим допуски на все размеры по переходам

2.7) Запишем наибольшие предельные размеры D max по всем переходам путем округления расчетных размеров.

D max . шлифов. . = 72,015 мм

D max . чист. растач.=71,7 мм

D max .черн. растач.= 71,0м

D max загот. =65,0мм

2.8) Определим наименьшие предельные размеры, вычитая допуск из округленного наибольшего размера (D max).

Dmin i-1 = Dmax i-1 - T D i-1 (9)

Dmin расч. шлф.= 72,03-0,03=72,0мм

Dmin расч. чист. раст = 71,7-0,12=71,58мм

Dmin расч. черн. раст. = 71,0-0,46=70,54мм

Dmin расч загот = 65-1,9=63,1мм

2.9) Определим предельные значения припусков Z мах, Z min , как разность предельных размеров I предшествующего и выполняемого переходов.

2.10) Определим номинальный размер заготовки D ном.

D ном =(D min + D max)/2 , (10)

D ном = (65+63,1)/2 = 64,05 = 64 мм.

Размер, проставляемый на чертеже заготовки D заг. = Æ64 1

Судя по расчету, припуск на диаметр отверстия в заготовке, принятый по таблицам увеличен.

6.Определение припусков на обработку по стадиям, установление промежуточных размеров с допусками статистическим методом на поверхность Æ153 -0,5

Расчет припусков представлен в таблице 3. 4.

Таблица 3.4 – Расчет припусков на обработку поверхности

Литература

1. Балабанов А. Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя – М.: Машиностроение, 1992 -464с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.Т.1 / Под ред. А.Г Косиловой и Р.К Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.. – М.: Машиностроение 1985. 656 с., ил.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.Т.2 / Под ред. А.Г Косиловой и Р.К Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.. – М.: Машиностроение 1986. 496 с., ил.

4. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А.Панов., В.В.Аникин, Н.Г.Бойм. и др.: Под общей ред. А.А.Панова. - М.: Машиностроение 1988.-756 с

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Пример выполнения контрольной работы № 2.

Задание: Разработать технологический процесс механической обработки шестерни.

Чертеж детали представлен на рисунке 1 Приложения 1.

Данное задание основывается на материалах разработок, выполняемых в примере задания контрольной работы №1 (чертеж детали, тип производства, метод получения заготовки, общие и промежуточные припуски на обработку).

По данному заданию представлена пояснительная записка.

В пояснительную записку входит:

1.- Выбор технологических баз.

2.- План обработки основных поверхностей детали.

3.- Составление технологического маршрута обработки.

4.- Подробная разработка токарной операции, заданной по варианту:

4.1. Наименование операции, номер операции.

4.2 Эскиз операции.

4.3. План операции по переходам.

4.4. Технологическая база.

4.5. Оборудование (обоснование и краткая характеристика).

4.6. Приспособление для установки и зажима детали.

4.7.Режущий инструмент (характеристика, материал, геометрия, ГОСТ).

4.8. Вспомогательный инструмент(характеристика, ГОСТ).

4.9. Измерительный инструмент (характеристика, ГОСТ).

4.10. СОЖ (состав и способ подвода).

4.11. Расчет и определение режимов резания на один переход.

4.12. Определение норм времени.

Характеристика детали.

Деталь – шестерня, масса детали 5,2кг. Деталь представляет собой втулку высотой 65 -0,74 мм, на наружном диаметре которой расположен прямозубый зубчатый венец модуль м=9, число зубьев z=15 с наружным диаметром Æ153 -0,5 , шероховатостью обработки Rа=1,6мкм, степень точности по ГОСТ1643-81-9-8-6-В.

Центральное отверстие диаметром Æ72Н7, шероховатостью обработки Rа=1,6мкм. Внутри отверстия имеются две канавки под стопорные кольца диаметром Æ75 мм и шириной 1,9мм. Отверстие Æ72Н7 является конструкторской базой.

Остальные поверхности заданы по 14 квалитету точности, шероховатость обработки Rа=12,5мкм.

Выбор и обоснование баз

От правильного выбора технологических баз во многом зависит качество обработки детали. Здесь следует, прежде всего, стремиться к соблюдению 2-х условий:

Совмещению баз, т.е. совмещение технологических баз с конструкторскими.

Постоянство баз, т.е. выбор такой базы, ориентируясь на которую можно провести всю или почти всю обработку детали.

Для нашей детали на токарной операции на первом установе за базу примем наружный Æ168 (по чертежу Æ153) и с одной установки обработаем торец, наружный диаметр пов. Æ153 -0,5 на длину не менее 15мм. На втором установе за базу примем предварительно обработанный торец и наружный диаметр. Æ 153 -0,5 и с одной установки обработаем наружную поверхность, торец и отверстие с припуском под шлифование.

На зубофрезерной операции базовыми поверхностями будут отверстие и торец, обработанные с одной установки.

При шлифовании отверстия зубчатый венец принимаем за базу. На зубошлифовальной операции деталь базируем на отверстие и торец. Таким образом, погрешность базирования будет минимальной и позволит выдержать технические требования чертежа.

План обработки основных поверхностей

План обработки на поверхности Æ72Н7 иÆ153 -0,5 определен в контрольной работе №1, на торцы в размер 65 по литературе и представлен в таблице 1

Таблица 1

Обрабатываемая поверхность	Последовательность обработки поверхности	Шероховатость обработки поверхности, R a	Операционные припуски, 2Z 0	Операционные размеры с предельными отклонениями
Наружная поверхность Æ153 -0,5	заготовка	-		Æ168±3
черновое точение	12,5		Æ155h14 - 087
чистовое точение	,3		Æ153 -0,5
Отверстие Æ72Н7	заготовка			Æ65±1
черновое растачивание		h13 -0,46	Æ71,0 h13 -0,46
чистовое. растачивание		h10 -0,12	Æ71,7 h10 -0,12
шлифование		Н7()	Æ72Н7()
Торцы: размер 65 -0,74	заготовка	-	8/2	68 +1
черновое точение	12,5	6/2	63,0±0,3
чистовое точение	,3	1,7/2	65,3 -0,54
щлифование		0,3/2	65 -0,74